实验室揭示 ABC 基因结构功能及在四大棉种中的演化机制

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2022-04-19 访问量：

实验室叶武威研究员团队围绕棉花ATP结合转运蛋白ABC开展了研究，发现了 ABC 基因超家族在陆地棉、海岛棉、亚洲棉、雷蒙德氏棉等四个棉种中存在A-J等12个基因亚家族，且各亚家族在棉花进化过程中结构和功能趋向保守，并发现 ABC 基因在棉花进化过程中存在串联、分段和全基因组复制现象。相关研究成果以“Systematic Analysis and Comparison of ABC Proteins Superfamily Confer Structural, Functional and Evolutionary insights into Four Cotton Species”为题在线发表在农林科学1区Top期刊《Industrial Crops & Products》（IF=5.645）上。

ABC蛋白是一种ATP结合转运蛋白（ATP binding cassette transporters），在植物抗逆如旱、盐离子胁迫、病虫害等生理过程中发挥着重要作用， ABC 基因作为棉花逆境响应关键基因，其在棉花中的研究还未见报道。本研究鉴定了四个棉种的A-J等12类 ABC 基因的结构特征，发现GhABCI-NAP、GhABCE-RLI和GhABCF-GCN亚家族的 ABC 基因对盐旱等非生物胁迫的响应度最高，同时研究表明 GhABCG105 基因可以与 MYB 转录组因子通过协调作用提高陆地棉的抗旱性。此外，研究发现 ABC 基因在棉花进化过程中发生了串联、分段和全基因组复制等动态变化。本研究为深入解析棉花 ABC 基因的结构功能演化和开展棉花抗逆育种提供了理论基础。

该论文第一作者为叶武威研究员巴基斯坦籍博士研究生Waqar Afzal Malik，叶武威研究员为通讯作者。该研究得到了中国农业科学院创新工程和国家现代农业产业体系的资助。

文章原文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.114433

ABC基因家族的复制关系及多重共线性分析